CN110860569A - 一种电工圆铜线的多头拉丝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电线制造领域，具体涉及一种电工圆铜线的多头拉丝方法，包括以下步骤：将铜杆拉制成1.5mm～1.6mm的铜线；将1.5mm～1.6mm的铜线在硬质状态下进行多头拉丝，得到直径为0.6mm～0.15mm的成品线；在多头拉丝过程中，控制拉丝速度为1100～1200m/min，滑动系数为1.04～1.05，多头拉丝的道次为n，其中8≤n≤21，第1至第(n‑5)道次的铜线变形率为20％～22％，第(n‑4)道次至第n道次的铜线变形率为15％～17％；成品线在氮气气氛下进行连续退火，退火电流为2000A～3000A。本发明提供的铜线的多头拉丝方法，通过对铜线拉丝过程中的拉丝速度、滑动系数、拉丝道次、铜线变形率以及退火电流等进行限定，从而可以减少在铜线拉制成型的过程中出现断线的情况的概率。

Description

一种电工圆铜线的多头拉丝方法
技术领域
本发明涉及电线制造领域，具体涉及一种电工圆铜线的多头拉丝方法。
背景技术
在传统的线缆裸线加工工艺中，对于铜线的加工，通常都是采用单头拉丝的方式进行的，其通过采用单线塔轮式拉丝机对铜线进行拉丝。采用这种方式加工铜线，由于每根铜线都是在不同的时间、不同的设备下拉制成型的，其工艺条件区别很大，模具、润滑、拉拔力、退火温度和时间等多种工艺参数很难保持一致，从而导致制备得到的尺寸、材质、金相结构、力学弹性模量、极限断裂伸长率等均差别很大。若使用力学性能相差较大的铜线制备线缆，在使用过程中，由于铜线力学性能相差较大而导致每根铜线所受的力分布不均，最终导致线缆容易断裂。
故随着电线电缆行业的发展，出现了新的铜线加工方式，即多头拉丝工艺，其采用多头拉丝机对铜线进行加工，多头拉丝机可以在同一时间、同一工艺条件下同时拉制多根铜线，在经受了相同条件的模具、润滑、拉拔力、退火温度和时间后，每根同线具有非常接近的尺寸、材质、金相结构，所以每根铜线的力学性能如弹性模量、极限断裂伸长率和强度都基本接近，从而可以保证由铜线制备成的线缆的可靠性。
然而为获得一定的生产效率，多头拉丝必须确保生产的连续性，一旦出现断线或停机，其生产效率将大大降低，因此，需要提供一种多头拉丝工艺能在生产过程中尽量避免断线的情况发生，从而提高铜线的生产效率。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在利用多头拉丝工艺生产铜线的过程中容易发生断线而导致生产效率低的缺陷，从而提供一种电工圆铜线的多头拉丝方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种电工圆铜线的多头拉丝方法，包括以下步骤：
将铜杆拉制成1.5mm～1.6mm的铜线；
将所述1.5mm～1.6mm的铜线在硬质状态下进行多头拉丝，得到直径为0.6mm～0.15mm的成品线；
在所述多头拉丝过程中，控制拉丝速度为1100～1200m/min，滑动系数为1.04～1.05，多头拉丝的道次为n，其中8≤n≤21，第1至第(n-5)道次的铜线变形率为20％～22％，第(n-4)道次至第n道次的铜线变形率为15％～17％；
所述成品线在氮气气氛下进行连续退火，退火电流为2000A～3000A。
进一步的，在多头拉丝的过程中还包括向铜线喷淋拉丝油进行润滑的步骤，所述拉丝油的体积浓度为6％～10％，液温为30℃～45℃。
进一步的，所述拉丝油的pH值为7.5～9。
进一步的，在连续退火过程中还包括喷淋退火液进行冷却和润滑的步骤，所述退火液由烧炖液、抗氧化剂、水以体积比为1:1:498的比例混合而成，液温为30℃～45℃。
进一步的，所述退火液的PH值为7.5～9。
进一步的，所述铜杆的纯度为99.99％。
进一步的，所述铜杆的直径为8mm。
进一步的，第1至第(n-4)道次所用拉丝模为聚晶模，第(n-3)至第n道次所用拉丝模为钻石模。
进一步的，在退火步骤后还包括收线步骤，收线张力为0.7N-1N。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的铜线的多头拉丝方法，通过对铜线拉丝过程中的拉丝速度、滑动系数、拉丝道次、铜线变形率以及退火电流等进行限定，从而可以减少在铜线拉制成型的过程中出现断线的情况的概率。
2.本发明提供的多头拉丝方法，通过将1.5mm～1.6mm的铜线以硬态进行多头拉丝，即铜杆在被拉拔成1.5mm～1.6mm的铜线后，是未经过退火步骤而直接进行多头拉丝的，通过对铜线多头拉丝过程中的各参数进行限定，使得本申请的铜线可以在不进行退火的前提下也能够进行多头拉丝且出现断线情况的概率较低，节约了退火所需使用的资源，降低了成品线的生产成本。
3.本发明提供的多头拉丝方法，通过在多头拉丝过程中向铜线喷淋拉丝油，一方面，通过控制拉丝油的浓度可以减小拉制时铜线与设备间的摩擦力，使得成品线表面光亮，以提升成品线的品质，另一方面通过控制拉丝油的温度，使得能通过拉丝油带走拉丝时产生的热量，从而防止铜线发生氧化变色，另外拉丝油温度过高时会降低模具的寿命，且润滑强度和润滑效果也会下降，拉丝油温度过低时，粘度会增大，从而导致不利于拉丝，通过将拉丝油的温度控制在一定范围内，能够为铜线拉丝创造更好的环境，从而进一步避免断线的情况发生。
4.本发明提供的多头拉丝方法，拉丝油的pH值控制在7.5-9时，能阻止微生物的繁殖，从而可以保证拉丝油的稳定性。
5.本发明提供的多头拉丝方法，在连续退火过程中，通过设置氮气气氛，可以防止铜线发生氧化而变色，使得成品线可以更为光亮而提升成品线的品质，通过喷淋退火液，退火液中的抗氧化剂以及烧纯液可以在铜线表面形成抗氧化层，从而进一步使成品线保持光泽，同时，退火液也可以起到润滑的作用，从而可以防止成品线在后续接触的工件上发生磨花的情况。
6.本发明提供的多头拉丝方法，通过选用纯度高达99.99％的铜线作为原料，可以进一步防止断线的情况发生。
7.本发明提供的多头拉丝方法，通过将前面道次的拉丝模设置为钻石模，后面道次的拉丝模设置为聚晶模，从而可以在节约生产成本的情况下保证产品的高精度。
8.本发明提供的多头拉丝方法，通过设置合适的收线张力可以确保不易断线，同时可以防止铜线发生变形而影响产品精度。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例涉及一种电工圆铜线的多头拉丝方法，本实施例制备得到的电工圆铜线应用在蒸汽电缆上，本实施例所采用的多头拉丝机为32头拉丝机，拉丝模为鼓轮式结构，采用串列式水平排列，能快速换模，选择直径为120mm的鼓轮，拉制道数为8道，拉制完将成品线通过动盘收线装置收到一个线盘上。具体实施细节如下：
步骤一：将纯度为99.99％的铜杆通过四头大拉机从Φ8mm多道次拉拔至Φ1.5mm，拉拔过程中采用拉丝油进行润滑和冷却；
步骤二：将步骤一中拉制好的铜线引入多头拉丝机中，32根铜线同时通过拉丝模具，经过8个道次拉拔至0.6mm，每道次铜线的变形率为22％，且前4个道次所用拉丝模为聚晶模，后4个拉丝模为钻石模，拉丝速度为1200m/min，滑动系数为1.04，拉拔过程采用拉丝油进行润滑和冷却，拉丝油体积浓度为8％，PH值为8.5，液温为40℃。
步骤三：将步骤二中所得的铜线通过连续退火机中的镍轮导电进行退火，退火电流为3000A，铜丝在用退火前用蒸汽和氮气进行保护，且先通蒸汽后换成氮气，退火后再喷淋退火液进行冷却和润滑，退火液由烧炖液、抗氧化剂、纯净水以体积比1:1:498的比例混合而成，PH值为8.5，液温为40℃
步骤四：将步骤三中所得铜线通过悬臂收入动盘收线装置中可自动装卸的线盘里，控制收线张力为0.9N，收线前通过张力补偿装置来控制退火装置中铜线的张力大小，也对收线速度进行协调。
本实施例生产的蒸汽电缆用铜线，其导电率可达103％IACS，抗拉强度可达310MPa，延伸率达30％以上，具有优良的电气性能。生产此规格产品过程中基本不发生断线。
实施例2
本实施例涉及一种高温电缆用电工圆铜线的多头拉丝方法，本实施例采用的多头拉丝机为32头拉丝机上，拉丝模为鼓轮式结构，采用串列式水平排列，能快速换模，选择直径为120mm的鼓轮，拉制道数为18道，拉制完将成品线通过动盘收线装置收到一个线盘上。具体实施细节如下：
步骤一：将纯度为99.99％的铜杆通过四头大拉机从Φ8mm多道次拉拔至Φ1.5mm，拉拔过程中采用拉丝油进行润滑和冷却；
步骤二：将步骤一中拉制好的铜线引入多头拉丝机中，32根铜线同时通过拉丝模具，经过18个道次拉拔至0.2mm，前面13个道次铜线的变形率为21％，最后5个道次铜线变形率为16％，且前14个道次所用拉丝模为聚晶模，后4个拉丝模为钻石模，拉丝速度为1200m/min，滑动系数为1.04，拉拔过程采用拉丝油进行润滑和冷却，拉丝油浓度为7％，PH值为8，液温为35℃。
步骤三：将步骤二中所得的铜线通过连续退火机中的镍轮导电进行退火，退火电流为2500A，铜丝在用退火前用蒸汽和氮气进行保护，且先通蒸汽后换成氮气，退火后再喷淋退火液进行冷却和润滑，退火液由烧炖液、抗氧化剂、纯净水以体积比1:1:498的比例混合而成，PH值为8，液温为35℃
步骤四：将步骤三中所得铜线通过悬臂收入动盘收线装置中可自动装卸的线盘里，控制收线张力为0.8N，收线前通过张力补偿装置来控制退火装置中铜线的张力大小，也对收线速度进行协调。
本实施例生产的高温电缆用铜线，其导电率可达102％IACS，抗拉强度可达320MPa，延伸率达30％以上，具有优良的电气性能。生产过程中连续生产该规格产品50万米以上不发生断线。
实施例3
本实施例涉及一种汽车线束用电工圆铜线的多头拉丝方法，本实施例所采用的多头拉丝机为40头拉丝机，拉丝模为鼓轮式结构，采用串列式水平排列，能快速换模，选择直径为100mm的鼓轮，拉制道数为21道，拉制完将成品线通过动盘收线装置收到一个线盘上。具体实施细节如下：
步骤一：将纯度为99.99％的铜杆通过四头大拉机从Φ8mm多道次拉拔至Φ1.6mm，拉拔过程中采用拉丝油进行润滑和冷却；
步骤二：将步骤一中拉制好的铜线引入多头拉丝机中，40根铜线同时通过拉丝模具，经过21个道次拉拔至0.15mm，前面16个道次铜线的变形率为20％，最后5个道次铜线变形率为15％，且前17个道次所用拉丝模为聚晶模，后4个拉丝模为钻石模，拉丝速度为1100m/min，滑动系数为1.04，拉拔过程采用拉丝油进行润滑和冷却，拉丝油浓度为8％，PH值为8.5，液温为40℃。
步骤三：将步骤二中所得的铜线通过连续退火机中的镍轮导电进行退火，退火电流为2000A，铜丝在用退火前用蒸汽和氮气进行保护，且先通蒸汽后换成氮气，退火后再喷淋退火液进行冷却和润滑，退火液由烧炖液、抗氧化剂、纯净水以1:1:498的体积比混合而成，PH值为8.5，液温为40℃。
步骤四：将步骤三中所得铜线通过悬臂收入动盘收线装置中可自动装卸的线盘里，控制收线张力为0.7N，收线前通过张力补偿装置来控制退火装置中铜线的张力大小，也对收线速度进行协调。
本实施例生产的汽车线束用铜线，其导电率可达101％IACS，抗拉强度可达330MPa，延伸率达30％以上，可满足高端汽车用线束的性能要求。生产过程中连续生产该规格产品50万米以上不发生断线。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种电工圆铜线的多头拉丝方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铜杆拉制成1.5mm～1.6mm的铜线；
将所述1.5mm～1.6mm的铜线在硬质状态下进行多头拉丝，得到直径为0.6mm～0.15mm的成品线；
在所述多头拉丝过程中，控制拉丝速度为1100～1200m/min，滑动系数为1.04～1.05，多头拉丝的道次为n，其中8≤n≤21，第1至第(n-5)道次的铜线变形率为20％～22％，第(n-4)道次至第n道次的铜线变形率为15％～17％；
所述成品线在氮气气氛下进行连续退火，退火电流为2000A～3000A。
2.根据权利要求1所述的多头拉丝方法，其特征在于，在多头拉丝的过程中还包括向铜线喷淋拉丝油进行润滑的步骤，所述拉丝油的体积浓度为6％～10％，液温为30℃～45℃。
3.根据权利要求2所述的多头拉丝方法，其特征在于，所述拉丝油的pH值为7.5～9。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的多头拉丝方法，其特征在于，在连续退火过程中还包括喷淋退火液进行冷却和润滑的步骤，所述退火液由烧炖液、抗氧化剂、水以体积比为1:1:498的比例混合而成，液温为30℃～45℃。
5.根据权利要求4所述的多头拉丝方法，其特征在于，所述退火液的PH值为7.5～9。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的多头拉丝方法，其特征在于，所述铜杆的纯度为99.99％。
7.根据权利要求6所述的多头拉丝方法，其特征在于，所述铜杆的直径为8mm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的多头拉丝方法，其特征在于，第1至第(n-4)道次所用拉丝模为聚晶模，第(n-3)至第n道次所用拉丝模为钻石模。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的多头拉丝方法，其特征在于，在退火步骤后还包括收线步骤，收线张力为0.7N-1N。
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Denomination of invention: A multi head drawing method for electrical round copper wire

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Denomination of invention: A Multi head Wire Drawing Method for Electrical Round Copper Wire

Effective date of registration: 20230724

Granted publication date: 20220419

Pledgee: Nanchang Qingyunpu Branch of Bank of Beijing Co.,Ltd.

Pledgor: JIANGXI XINGCHENG COPPER CO.,LTD.

Registration number: Y2023980049536